Post on 03-Mar-2020
NANOMATERIALES BASADOS EN METALES
Miguel Monge
NANOCIENCIA o NANOTECNOLOGÍA
- La NANOCIENCIA se refiere a la ciencia y manipulación de estructuras químicas y biológicas con dimensiones en el intervalo entre 1 y 100 nm
- Nuevas propiedades (eléctricas, mecánicas, ópticas, químicas, biológicas...), diferentes de las que se obtienen a nivel molecular o en estado masivo
NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA
1-100 1.000 5.000 30.000 200.000
10-9-10-7 10-6 5 x 10-6 3 x 10-5 2 x 10-4 10-2 10-1 1-2metros
nanometros 10.000.000100.000.000
1.000.000.000
ASCENDENTE BOTTOM-UP
DESCENDENTETOP-DOWN
Nanopartículas
NANOCIENCIA Y NANOTECNOLOGÍA
Nanobiotecnología:DiagnosisLiberación de fármacosIngeniería de tejidosTratamiento
Energía:Pilas de combustibleReducción de consumoAumento de eficiencia
Procesos químicos:CatálisisNanofiltración
Información ycomunicación:Almacenamiento datosSemiconductoresDispositivos optoelectr.Pantallas
Bienes de consumo:AlimentaciónÓpticaTextilesCosméticos
Aplicaciones en Nanotecnología
Energía:Pilas de combustibleReducción de consumoAumento de eficiencia
Pilas de combustible: nanocatalizadores de platino
Bienes de consumo:AlimentaciónÓpticaTextilesCosméticos
Nanopartículas de TiO2 y ZnO:Cremas solares transparentes
Zn NH2-(CH2)n-CH3
i) Reacción (Ar)ii) Proceso de oxidación
n = 15, 11 or 7
+ N
N
N
N
NNN
NN
NNN
N
NN
N
ZnO
Patente Internacional PCT/FR2004/000850
Información ycomunicación:Almacenamiento datosSemiconductoresDispositivos optoelectr.Pantallas
Quantum dotsNanopartículas semiconductoras
Dispositivos optoelectrónicos: pantallas, iluminación
Fotónica y telecomunicaciones
Celulas solares y fotovoltaicas
Nanopartículas: CdS, CdSe, ZnS, ZnSe, InP, InAs, PbSe, etc.
Química:CatálisisNanofiltración
Nanocatálisis:
Superficie nanoestructurada
Aumento de la relación Superficie/Volumen
Fotocatálisis con Au@TiO2
O2-
O2
Red
Ox
Oxidación de especies contaminantes en la superficie de nano-TiO2 con nanopartículas de oro. Obtención de CO2y H2O.
e-
h+hνννν
Au
TiO2
Nanobiotecnología:DiagnosisLiberación de fármacosIngeniería de tejidosTratamiento
Nanopartículas de plata bactericidas
APLICACIONES BIOMÉDICAS
AGENTE BACTERICIDA
Instrumentación médica (catéteres, implantes, etc.)
CICATRIZANTE
vendajes, espumas, geles.
-INDUSTRIA TEXTIL
APLICACIONES COTIDIANAS
Nanofeel®: fibras sintéticas impregnadas de nanopartículas de plata
-ELECTRODOMÉSTICOS: Frigoríficos, lavadoras, aires acondicionados
APLICACIONES COTIDIANAS
-PINTURAS Y POLÍMEROS
APLICACIONES COTIDIANAS
John George et al.Silver-nanoparticle-embedded antimicrobial paints based on vegetable oil.Nature materials 2008
Nanobiotecnología:DiagnosisLiberación de fármacosIngeniería de tejidosTratamiento
Nanopartículas de oro
S. Skrabalak, L. Au, X. Li, Y. Xia, Facile synthesis of Ag nanocubes
and Au nanocages, Nat. Protoc. 2, no. 9, pp. 2182-2190, 2007
HAuCl4 + NaBH4
Resonancia de plasmón superficial
Nanobiotecnología:DiagnosisLiberación de fármacosIngeniería de tejidosTratamiento
Nanopartículas de oroDetección selectiva de iones
O O
O OO
Na+
O
O
O
O
ONa+
O
O
O
O
ONa+
OO
OO
O
Na+
O OO O
ONa+
OO
O
OONa+
OO
O
OONa+
OOOO O
Na+
O OO O
ONa+
OO
O
OONa+
OO
O
OONa+
OOOO O
Na+O O
O OO
Na+
O
O
O
O
ONa+
O
O
O
O
O Na+
OO
OOO
Na+
K+
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
K+
K+
OO
O
OO
K+ OO
O
OO
OO
OO
O
K+
OO
OO
O
O
O
O
O
OK+ O
O
O
O
O
O
O
O
O
OO
SH=
RED BLUE
Nanobiotecnología:DiagnosisLiberación de fármacosIngeniería de tejidosTratamiento
Nanopartículas de oroNanobiosensores para detección de glucosa
Nanobiotecnología:DiagnosisLiberación de fármacosIngeniería de tejidosTratamiento
Nanopartículas de oro
AuNPAuNP
AuNPAuNP
AuNP
AuNP
AuNP
hνννν
AuNP
AuNP
Liberación de fármacos
FuncionalizaciónEfecto fototérmico
Liberación de proteinas
Célula anormal¿Por qué oro?-Inerte y “no tóxico”-Síntesis sencilla-Fácil funcionalización-Propiedades fotofísicas (SPR, efecto fototérmico)
Nanobiotecnología:DiagnosisLiberación de fármacosIngeniería de tejidosTratamiento
Nanopartículas de oro
NANOMATERIALES BASADOS EN METALES
Miguel Monge